Odpre glavni meni

Termodinámski potenciál je takšna termodinamska spremenljivka, definirana tako, da je njen odvod po prostornini nasprotno enak tlaku. V stanju termodinamskega ravnovesja doseže termodinamski potencial ekstremno vrednost.

Vpeljava termodinamskega potencialaUredi

Termodinamski potencial je definiran analogno s potencialom v mehaniki. Naj F(x) označuje konzervativno silo, odvisno le od lege x. Delo te sile lahko zapišemo kot zmanjšanje neke funkcije U(x), ki ji pravimo potencialna energija te sile:

 

Silo F lahko tedaj izrazimo kot

 

V termodinamiki igra vlogo sile tlak p, vlogo lege x pa prostornina V. Termodinamski potencial po analogiji vpeljemo kot takšno funkcijo, da je odvod termodinamskega potenciala po prostornini enak tlaku z nasprotnim predznakom.

Adiabatni procesUredi

Pri adiabatnih procesih igra vlogo termodinamskega potenciala notranja energija Wn:

 

Naravni spremenljivki tega potenciala sta entropija S in prostornina V. Odvodu notranje energije po entropiji pri stalni prostornini ustreza temperatura T, odvodu notranje energije po prostornini pri konstantni entropiji pa tlak p:

 
 

Izotermni procesUredi

Pri izotermnih procesih igra vlogo termodinamskega potenciala prosta energija F:

 

Prosto energijo povezuje z notranjo energijo Legendrova transformacija:

 

Naravni spremenljivki tega potenciala sta temperatura T in prostornina V. Odvodu proste energije po temperaturi pri stalni prostornini ustreza entropija S, odvodu proste energije po prostornini pri konstantni temperaturi pa tlak p: